誰是 "21 世紀終極能源 "?
是電嗎?據統計,我國已進入動力電池大規模退役期,僅 2023 年廢舊電池退役量就超過 58 萬噸。如何規範、科學地處理海量的退役動力電池,防止其造成污染和資源浪費,至今沒有完美解決方案。
是氫。氫能燃燒熱值高、能量密度大、可儲存、可再生、可電可燃且零碳排,目前最理想的燃料電池非氫莫屬。據不完全統計,全球已經有 30 多個國家和地區制定了全面的國家氫能戰略,其中發展新能源汽車是當下氫能研發和應用最成熟的場景。
2020 年 9 月,在第 75 屆聯合國大會上,中國提出中國力争 2030 年前二氧化碳排放達到峰值,努力争取 2060 年前實現碳中和的 " 雙碳 " 目标。
2020 年 10 月,中國汽車工程學會發表 " 節能及環保汽車技術路線圖 2.0",提出了中國國内氫氣電動車普及目标。包括中國到 2035 年左右以商用車爲中心,累計供應 100 萬輛氫氣電動車的具體目标,可以窺見中國國内氫氣産業培育氛圍。
2022 年 3 月,中國發布 " 氫能源發電中長期計劃 ( 2021-2035 年 ) "。提出到 2025 年将氫電動汽車保有量提高到 5 萬輛,綠色氫氣年産量提高到 10 萬 -20 萬噸,降低二氧化碳年排放量 100 萬 -200 萬噸的目标。目前我國已經有 62 家企業具備燃料電池汽車整車的生産能力,公告車型超過 700 個,加氫站累計建成 400 多座 ......
作爲全球第一個批量生産氫燃料電池乘用車和商用車的汽車制造商,現代汽車集團早在 1998 年就領先一步開始氫燃料電池研究,2013 年全球首次批量生産氫燃料電池汽車。到 2023 年,現代汽車的氫燃料電池不僅适用于汽車、叉車、火車、船舶、無人機,甚至還可以作爲應急電源使用。
而且,海外首家氫燃料電池研發、生産、銷售基地—— HTWO 廣州也于今年 6 月正式落成,總占地面積 20.2 萬㎡,建築面積 8.2 萬㎡,規劃年産 6500 套氫燃料電池系統。
何爲 HTWO?HTWO 是現代汽車集團在 2020 年發布的氫燃料電池系統專屬品牌,品牌巧妙地概括了 "Hydrogen for Humanity" 中的兩個 H 代表氫能 ( Hydrogen ) 和人類 ( Humanity ) ,也讓人聯想到水的分子式 H2 和由 "+" 和 "-" 所組成的電極,從而象征着 HTWO 的氫燃料電池系統的特性。
氫能固然環保,但其弱點是運輸及使用安全。爲确保氫氣使用的安全性,HTWO 廣州劃分爲涉氫的系統裝配車間和非涉氫的電極電堆車間,兩個生産車間通過地上二層連廊相連接。系統裝配車間采用空氣調節設備、氫氣檢測裝置等設施,并配備具有 4 重用氫安全防範措施系統。
通過空氣調節系統,将實驗室室内氣壓,維持略高于工藝設備内部氣壓,達到微正壓狀态,防止氫氣外流;氫氣洩漏檢測器一旦監測到設備内部發生氫氣洩露,可通過工藝設備上的機械排風裝置,立即向室外排出氫氣;而且通過實時監控所有排風設備的實時運營情況,在發生異常情況時,可采取氫氣切斷等安全設施。
如此高的安全要求,勢必要求極高的精密度。HTWO 廣州核心配件組裝及用氫工程采用 90% 的自動化。工廠生産全流程采用信息通訊技術,通過廠内安裝的傳感器識别采集數據,進行智能分析和決策。此外爲保障最佳的物流效率及安全狀态,通過 AMR(無人自動運輸裝備)實現物流自動化。
在技術端,現代汽車的這套氫燃料電池系統具有模塊化、精簡化、輕量化的特點,尺寸、功率密度、冷啓動溫度、發電效率等參數處于全球領先。發電效率可達 62% 以上,遠超内燃機 30%-40% 的效率水平。
值得一提的是,現代汽車 NEXO 上的氫燃料電池系統,曾榮獲「沃德十佳發動機」稱号。而且 NEXO 在全球累計突破 3.6 萬輛,穩居全球氫燃料汽車銷量之首。現在,NEXO 已經引入中國,獲得北京、廣州等地新能源汽車牌照,可以合法上路。
根據 HTWO 廣州工作人員現場介紹,目前引入中國的 NEXO 版本,搭載 350Bar 的氫瓶,可實現加氫 5 分鍾,續航 550km;氫燃料電池的發電功率爲 90kW,能量轉化率達到 64%。以廣州的氫氣價格爲 45 元 /kg 爲例,加滿一輛需要 NEXO 需要 3.8kg 左右的氫氣,折合每公裏成本爲 0.31 元。
除了 "HTWO 廣州 " 以外,現代汽車集團還依托全球領先的氫能技術和商業化經驗,将全球領先的氫能産品引入中國。現代汽車集團自 2013 年推出全球首款量産氫燃料電池車 ix35 Fuel Cell 以來,不斷擴大氫燃料電池系統動力車型陣容,除全球首款氫燃料電池專用 SUV NEXO 外,氫燃料電池大巴 ELEC CITY Fuel Cell 和全球首款量産氫燃料電池重卡 XCIENT Fuel Cell 等産品,形成了 " 乘商并舉 " 的全産品陣容。
(圖 / 文 網通社 王芳冉)